ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

Chương4:
I.

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG

Xác đònh lưu lượng tính toán Qp% :
Theo qui trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ
(F ≤ 100 km2), ta có công thức :
Qp% = Ap × α × Hp × F × δ
Trong đó:
- Qp% : Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế p%, m3/s;

- p% : Tần số lũ tính toán ,được qui đònh tùy thuộc vào cấp thiết kế của
đường, theo bảng 30 TCVN 4054-2005: đường cấp III ,đối với cầu nhỏ ,cống, p =
4%;
- α : Hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 9-7 TKĐÔTÔ3, tùy thuộc vào loại
đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế ( H1% ) và diện tích lưu vực (F)
- Ap: Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện
chưa xét ảnh hưởng của hồ ao, phụ thuộc vào hệ số đặc trưng đòa mạo lòng sông
φls , thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ sd và vùng mưa (phụ lục 13
TKĐÔTÔ3)
- δ : Hệ số triết giảm lưu lượng của hồ ao, đầm lầy. Với diện tích ao hồ,
đầm lầy chiếm 4% về phía thượng lưu, ta có δ = 0.9(bảng 9-5 TKĐÔTÔ3)
- F : diệân tích của lưu vực. Dựa vào bình đồ ta tìm được diện tích lưu vực
thực tế theo công thức:
F = Fbd ×

M2
1010

Trong đó:
Fbđ : Diện tích lưu vực trên bình đồ (cm2)
M: Hệ số tỉ lệ bình đồ
1010 : Hệ số qui đổi từ cm2 sang km2
1.

Xác đònh thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ s

Thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ s , phụ thuộc vào hệ số đặc trưng
đòa mạo sườn dốc φsd và vùng mưa (phụ lục 14 TKĐÔTÔ3)
Vùng mưa: XVI
Hệ số φsd xác đònh theo công thức :

SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 38


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

φsd =

( 1000 × bsd )

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

0,6


msd × I sd0,3 × (α × H p )0,4

Trong đó
bsd :Chiều dài trung bình của sườn dốc lưu vực, km xác đònh theo công thức:
bsd =

F
1.8 × ( L + ∑ l)

L = chiều dài suối chính (km) đo từ nơi suối bắt đầu hình thành rõ
ràng tới vò trí công trình.
∑l = tổng chiều dài các suối nhánh (km) có chiều dài lớn hơn 0.75
chiều rộng trung bình của sườn dốc lưu vực, B xác đònh theo 1 trong 2 công
thức sau:
Đối với lưu vực có 2 mái dốc:
F
2× L

B=

Đối với lưu vực có 1 mái dốc:
F
L

B=

và thay hệ số 1.8 bằng 0.9 trong công thức xác đònh bsd.
msd = 0.2: hệ số đặc trưng nhám sườn dốc với mặt đất thu dọn sạch, không
có gốc cây, không bò cày xới, vùng dân cư nhà cửa không quá 20%, mặt đá xếp và

cỏ dày.
Isd: độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực ( 0/00), được xác đònh bằng trò số
trung bình của 4 – 6 hướng nước chảy đại diện cho sườn dốc lưu vực.
H1% = 144 mm: Lưu lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế
p% = 1% tại trạm Đăk nông thuộc tỉnh Đắc Lắc. Đây là khu vực thuộc vùng
mưa XVI
2.

Tính hệ số đòa mạo thủy văn của lòng sông φ ls theo công thức :

φls =

mls × I

1/ 3
ls

1000 × L
× F 1/ 4 × (α × H p )1/ 4

L: chiều dài sông chính, km.
mls =7 : hệ số đặc trưng nhám của lòng sông, với sông vùng núi lòng sông
nhiều đámặt nước không phẳng, suối chảy không thường xuyên,quanh co,lòng suối
tắc nghẽn , Ils : độ dốc lòng sông chính tính theo 0/00
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 39


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG


I ls =

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

h1 × l1 + (h1 + h2 ) × l2 + ... + (hn −1 + hn ) × ln
L2

Trong đó :
h1,h2,…,hn : cao độ những điểm gãy khúc trên trắc dọc lòng sông chính.
l1, l2,…,ln : cự ly giữa các điểm gãy khúc .
Kết quả tính toán thủy văn được thể hiện trong các bảng sau:
BẢNG XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN
Phương

Lý trình

án

F

L

Σl

bsd

Ils

Isd


(km2)

(km)

(km)

(m)

(‰)

(‰)

0.27
0.14
0.08
0.13
0.15
0.116
0.2
0.13

0.33
0.5
0.3
0.5
0.34
0.43
0.46
0.54


0
0
0
0
0
0
0
0

454.5
155.6
148.1
144.4
245.1
149.87
241.5
133.7

97.54
98.35
37.82
101.76
145.3
112.52
102.23
107.37

87.5
88.3

101.2
112.34
137.06
105.24
98.72
103.56

PAI

Km:0+705.16
Km 1+188.7
Km 1+846.55
Km 2+524.21
Km 4+65.76
Km 5+300
Km 5+753.74
Km 6+631.42

PAII

Km:0+967.09

0.217

0.275

0

438.38


99.47

88.34

Km:1+338.0
3

0.123

0.474

0

144.16

102.23

89.11

Km:1+830.8
3

0.142

0.43

0

318.1


102.17

127.85

Km:2+840.72

0.921

0.852

0

234.09

105.58

119.52

Km:3+877.8
2

0.359

1.61

0

317.81

112.13


129.41

Km:5+400

0.209

0.37

0

313.81

101.37

105.27

Km:6+737.55

0.127

0.29

0

243.3

67.45

71.32


SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 40


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

BẢNG XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TẬP TRUNG NƯỚC φ sd
Phương

Lý trình

bsd

án
PAI

PAII

Isd

H1%

α

φ sd


Vùng

τ sd

Mưa

(phút)

(m)

msd

(‰)

(mm)

Km:0+705.16

454.5

0.2

87.5

144

0.77

7.816


XVI

62.24

Km 1+188.7

155.6

0.2

88.3

144

0.77

4.096

XVI

21

Km 1+846.55

148.1

0.2

101.2


144

0.81

3.742

XVI

17.94

Km 2+524.21

144.4

0.2

112.34

144

0.77

3.645

XVI

17.16

Km 4+65.76


245.1

0.2

137.06

144

0.77

4.716

XVI

27.16

Km 5+300

149.87 0.2

105.24

144

0.77

3.8

XVI


18.4

Km 5+753.74

241.5

0.2

98.72

144

0.77

5.158

XVI

31.12

Km 6+631.42

133.7

0.2

103.56

144


0.77

3.566

XVI

16.56

Km:0+967.09 457.91 0.2

88.34

144

0.77

7.626

XVI

59.39

Km:1+338.03 236.61 0.2

89.11

144

0.77


3.903

XVI

19.224

Km:1+830.83 473.19 0.2

127.85

144

0.77

5.631

XVI

34.417

Km:2+840.72 68.664 0.2

119.52

144

0.77

4.78


XVI

27.8

Km:3+877.82 139.88 0.2

129.41

144

0.72

5.76

XVI

35.474

Km:5+400

415.34 0.2

105.27

144

0.77

5.92


XVI

36.44

Km:6+737.55 104.25 0.2

71.32

144

0.77

5.711

XVI

34.98

SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 41


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

BẢNG XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG ĐỊA MẠO LÒNG SÔNG φ ls
Phương


Lý trình

án
PAI

PAII

F

L

(km2) (km)

H1%

Ils

(mm) mls

(‰)

α

φ ls

Km:0+705.16

0.27

0.33


144

7

97.54

0.77

4.38

Km 1+188.7

0.14

0.5

144

7

98.35

0.77

7.8

Km 1+846.55

0.08


0.3

144

7

37.82

0.81

7.31

Km 2+524.21

0.13

0.5

144

7

101.76 0.77

7.85

Km 4+65.76

0.15


0.34

144

7

145.3

0.77

4.57

Km 5+300

0.116

0.43

144

7

112.52 0.77

6.719

Km 5+753.74

0.2


0.46

144

7

102.23 0.77

6.48

Km 6+631.42

0.13

0.54

144

7

107.37 0.77

8.33

Km:0+967.09

144

7


99.47

0.77

3.828

Km:1+338.03

0.217 0.275
0.47
0.123
4

144

7

102.23 0.77

7.536

Km:1+830.83

0.142

0.43

144


7

102.17 0.77

3.804

Km:2+840.72

0.921 0.852

144

7

105.58 0.77

10.25

Km:3+877.82

0.359

1.61

144

7

112.13 0.72


15.26

Km:5+400

0.209

0.37

144

7

101.37 0.77

5.167

Km:6+737.55

0.127

0.29

144

7

67.45

5.254


SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

0.77

Trang 42


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

BẢNG XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN DÒNG CHẢY Ap
Phương

Lý trình

án
PAI

PAII

Vùng

τ sd

φ ls

Ap

mưa

Km:0+705.16

XVI

62.24

4.38

0.172

Km 1+188.7

XVI

21

7.8

0.218

Km 1+846.55

XVI

17.94

7.31

0.252


Km 2+524.21

XVI

17.16

7.85

0.254

Km 4+65.76

XVI

27.16

4.57

0.228

Km 5+300

XVI

18.4

6.719

0.184


Km 5+753.74

XVI

31.12

6.48

0.21

Km 6+631.42

XVI

16.56

8.33

0.26

Km:0+967.09

XVI

59.39

3.828

0.179


Km:1+338.03

XVI

19.224

7.536

0.243

Km:1+830.83

XVI

34.417

3.804

0.217

Km:2+840.72

XVI

27.8

10.25

0.206


Km:3+877.82

XVI

35.474

15.26

0.175

Km:5+400

XVI

36.44

5.167

0.205

Km:6+737.55

XVI

34.98

5.254

0.207


SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 43


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

BẢNG XÁC ĐỊNH Qp
Phươn
g

Lý trình

Ap

α

án
PAI

PAII

Hp

F

(mm)


(km2)

δ

Km:0+705.16

0.172

0.77

128

0.27

Km 1+188.7

0.218

0.77

128

Km 1+846.55

0.252

0.81

Km 2+524.21


0.254

Km 4+65.76

Qp
(m3/s)
4.119

0.14

0.9
0.9

128

0.08

0.9

1.881

0.77

128

0.13

0.9

2.929


0.228

0.77

128

0.15

0.9

3.034

Km 5+300

0.184

0.77

128

0.116

0.9

1.8933

Km 5+753.74

0.21


0.77

128

0.2

0.9

3.726

Km 6+631.42

0.26

0.77

128

0.13

0.9

2.998

Km:0+967.09

0.179

0.77


128

0.217

0.9

3.446

Km:1+338.03

0.243

0.77

128

0.123

0.9

2.651

Km:1+830.83

0.217

0.77

128


0.142

0.9

2.733

Km:2+840.72

0.206

0.77

128

0.921

0.9

6.56

Km:3+877.82

0.175

0.72

128

0.359


0.9

13.37

Km:5+400

0.205

0.77

128

0.209

0.9

3.801

Km:6+737.55

0.207

0.77

128

0.127

0.9


2.332

2.707

Từ lưu lượng tính được, ta xác đònh các công trình vượt dòng nước theo bảng sau:
Phương

Lý trình

án
PAI

SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Km:0+705.16
Km 1+188.7

F

Qp

Công

(km2)

(m3/s)

trình


0.27
0.14

4.119
2.707

Cống
Cống
Trang 44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

Km 1+846.55

0.08

1.881

Cống

Km 2+524.21

0.13

2.929

Cống

Km 4+65.76


0.2

3.034

Cống

0.116

1.8933

Cống

Km 5+753.74

0.2

3.726

Cống

Km 6+631.42

0.13

2.998

Cống

Km:0+967.09


0.217

3.446

Cống

Km:1+338.03

0.123

2.651

Cống

Km:1+830.83

0.142

2.733

Cống

Km:2+840.72

0.921

6.56

Cống


Km:3+877.82

0.359

13.37

Cống

Km:5+400

0.209

3.801

Cống

Km:6+737.55

0.127

2.332

Cống

Km 5+300

PAII

II.


GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

Tính toán cống:

Sau khi chọn cấu tạo cống, căn cứ vào lưu lượng tính toán chọn một số
phương án khẩu độ ( dựa theo công thức hoặc tra bảng) và xác đònh chiều sâu nước
dâng H và vận tốc nước chảy V. Trong phần thiết kế ơ sở, khẩu độ cống, H và V
được xác đònh theo bảng cống. Dựa vào H mà đònh độ cao nền đường ( hoặc kiểm
tra lại độ cao nền đường đã thiết kế). Khi đònh độ cao tối thiểu của nền đường phải
tuân theo những yêu cầu quy đònh như: chiều dày lớp đất đặt trên đỉnh cống ≥
0.5m; cao độ mép nền đường phải cao hơn mực nước dâng ≥ 0.5m.
Cống có thể là cống cấu tạo hoặc là cống đòa hình. Cống cấu tạo dùng để thoát
nước qua đường, tránh ứ đọng nước làm phá hoại nền đường. Từ 300-500m rãnh
biên hình thang thì bố trí 1 cống có khẩu độ ∅ = 0.75m.Cống đòa hình là cống bố trí
tại các vò trí đường tụ thủy, có suối. Cống đòa hình là cống bắt buộc phải đặt tại
những vò trí thường xuyên có nước chảy cắt ngang qua đường mà lưu lượng Q ≤
25m3/s.
Tính toán khả năng thoát nước của cống:
Cống đường kính d = 1.75m, tại lý trình Km 5+846.26, Q = 3.726 m3/s
 Xác đònh chiều sâu phân giới hk:
Chiều sâu phân giới hk phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế Qtk. Tính tỷ số:

SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG


GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

Q 2tk
3.7262
=
= 0.0862
g.d 5 9.81×1.755

Tra bảng 10-3 trang 209 “Thiết kế đường ô tô tập ba” ta được h k/d = 0.547.
Vậy chiều sâu phân giới hk:
hk = 0.547 × 1.75 = 0.957 m.
 Chiều sâu mực nước chảy trong cống tại chỗ thắt hẹp dòng chảy:
hc = 0.9× hk = 0.9 × 0.957 = 0.861m
 Chiều sâu nước dâng trước cống:
H ≈ 2hc = 2 × 0.861 = 1.722m
 Kiểm tra điều kiện cống chảy không áp:
Như kiến nghò thiết kế ban đầu thì h cv = d = 1.75 m. Miệng cống loại thường
nên thay vào điều kiện chảy không áp:
H = 1.722 ≤ 1.2 hcv = 1.2 × 1.75 = 2.1 m. Vậy cống thỏa mãn điều kiện
chảy không áp.
Tính khả năng thoát nước của cống:
Qc = ψc × ωc × 2g × (H - h c )

Trong đó:
ψc: Hệ số vận tốc khi cống chảy không áp. Với cống tròn lấy bằng 0.85
h c 0.861
=
= 0.492 tra đồ thò hình 10-2 trang 203 “Thiết kế
d 1.75
đường ô tô tập 3” ta được ωc/d2 = 0.394 hay ωc = 0.415 × 1.752 = 1.207 m2.

Với tỷ số:

Thay các giá trò vào công thức trên ta được
Qc = 0.85 ×1.207 × 2 × 9.81× (1.722 − 0.861) = 4.22 m3/s

Ta nhận thấy : Qc = 4.22 m3/s > Qtk = 3.726 m3/s, vậy cống đảm bảo thoát
nước tốt.
h k 0.957
=
= 0.55 tra bảng 10-3 trang 209 sách “thiết kế đường
d
1.75
Kk
ôtô tập 3” ta tra được, K = 0.589 (xem lại)
d
Với tỷ số:

8
3

8
3

K d = 24d = 24×1.75 = 106.74
K k = 106.74×0.589 = 62.87
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 46



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG
2

Vậy

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
2

 Q   3.726 
ik = 
÷ =
÷ =0.00351
 K k   62.87 

Vì độ dốc của cống lớn hơn độ dốc phân giới nên chiều sâu nước chảy trong
cống tại gần cửa ra ho < hk và vận tốc V0 sẽ tăng lên. Sử dụng các bảng tra thủy lực
được lập sẵn ta có thể xác đònh được vận tốc V 0 dựa vào các đại lượng tính toán
sau:
K0 =

Q
i

=

3.726
0.02

8


= 26.35 ;K d = 24 × d 3 = 106.74

2
3

2
3

wd = 30.5 × d = 30.5 × 1.75 = 44.292
K0
w
= 0.247 ⇒ 0 =0.811 ⇒ w 0 = 0.811×44.292 = 35.936
Kd
wd
V0 = w0 × i
- Vận tốc dòng chảy trong cống:
V0 = w 0 × i c = 35.936× 0.02=5.082 m/s
Vận tốc tính xói cho cống là vận tốc ở hạ lưu cống, vận tốc này thường rất
lớn so với vận tốc dòng chảy trong cống và được tính bằng 1.5 V0.
Vhaluu =1.5 × V0 =1.5×5.082 =7.623 m/s
Lưu tốc là lớn do đó phải gia cố chống xói rất tốn kém.
 Tính toán xói và gia cố sau cống:
- Trong trường hợp chảy tự do, dòng nước ra khỏi cống chảy với vận tốc cao ở
sau công trình. Do đó phải thiết kế hạ lưu công trình theo tốc độ nước chảy
V = 1.5 × Vo = 1.5 × 5.082 = 7.623m/s
- Chiều dài gia cố Lgc sau cống nên lấy bằng 3 lần khẩu độ cống. Với cầu nhỏ
thì chiều dài ấy tính từ mép hạ lưu kết cấu nhòp.
Lgc = 3 × h =3 × 1.75 = 5.25 m
- Chiều sâu tường chống xói xác đònh theo công thức.
bt = hxói + 0.5

hxói : Chiều sâu xói tính toán tính theo công thức
h xoi = 2 × H ×

b
1.75
= 1.05 m
= 2.0 × 1.53 ×
b + 2.5 × L gc
1.75 + 2.5 × 5.25

⇒ chiều sâu tường chống xói: ht ≥ hx + 0.5 = 1.05 + 0.5 = 1.55m.
Trong đó :
b = 1.75 m : Khẩu độ công trình
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 47


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

H = 1.53 m : Chiều cao mực nước dâng
 Xác đònh cao độ nền mặt đường trên đỉnh cống
Chiều cao đất đắp nền đường tối thiểu tại trắc ngang cống được xác đònh
theo điều kiện đảm bảo nước dềnh không tràn qua nền đường.
Hn = H + 0.5 = 1.53 + 0.5 = 2.03 m
Cao độ mặt đường trên đỉnh cống được xác đònh theo điều kiện chòu lực của
cống và bố trí kết cấu áo đường, đồng thời đảm bảo chiều cao nền đắp như trên:
Hm = max d + 2δ + 0.5 ; d + 2δ + Had  (m).

Trong đó:

d = 1.75 m:

Đường kính cống.

δ = 0.2 m:

Chiều dày cống.

Had = 0.6 m: Chiều dày kết cấu áo đường.
Hm = max 1.75 + 0.4+ 0.5=2.65 ; 1.75 + 0.4 + 0.6 = 2.75 =2.75 (m).
 Tính chiều dài cống và tổng hợp cống
Chiều dài cống phụ thuộc vào chiều cao đất đắp trên đỉnh cống. Với mái ta
luy đắp là 1: m = 1: 1.5 ta tính được chiều dài cống theo công thức:
L = Bn + 2 × m × H + 2 × ∆ = 9 + 1.5 × 0.6 × 2 + 2 × 0.5 =11.8 m
H=0.6m chiều dài lớp đất đắp trên đỉnh cống
∆=0.2-0.5m, chọn ∆=0.5m
Để tiện cho thi công, ta lấy chiều dài cống L = 12m.
Sau đây là bảng thống kê cống của 2 phương án:
STT
PAI

`

Lý trình

Qp

Khẩu độ


(m3/s)

(m)

Km:0+705.16
Km 1+188.7
Km 1+846.55
Km 2+524.21
Km 4+65.76
Km 5+300
Km 5+753.74

4.119
2.707
1.881
2.929
3.761
1.89
3.726

1.75
1.5
1.25
1.5
1.5
1.25
1.5

4.12

2.71
1.88
2.93
3.8
2.48
3.8

Km 6+631.42

2.998

1.5

3.446

1.75

PAII Km:0+967.09
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Q1Cống

Số

Hdâng

V

(m)


(m/s)

1
1
1
1
1
1
1

1.54
1.34
1.172
1.4
1.53
1.177
1.53

2.78
2.61
2.472
2.7
2.77
2.52
2.77

3

1


1.42

2.73

4.3

1

1.417

2.638

(m3/s) lượng

Trang 48


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

Km:1+338.03

2.651

1.5

4.8

1


1.545

3.06

Km:1+830.83

2.733

1.5

2.5

1

1.53

2.77

Km:2+840.72

6.56

2

2.5

1

1.972


3.228

Km:3+877.82

13.37

2

2.5

2

2

3.27

Km:5+400

3.801

1.75

3

1

1.53

2.77


Km:6+737.55

2.332

1.5

3.8

1

2.362

4.009

Số lượng cống trên tuyến
Khẩu độ (m)
PA1

1.25

1.5

0.75

1.75

2

5


2

1

PA2

3

Tính chiều cao nền đường
Hnên min =H+2∆+0.6=H+1(m)
∆ : Chiều dày cống = 0.2m

2

2
3

[4.20]

III . Tính toán rãnh thoát nước:
1 . Công dụng của rãnh:
- Rãnh dọc dùng để thoát nước mưa từ mặt đường và diện tích lưu vực đổ về
rãnh. Khi tính toán ta dựa trên Bình đồ và trắc dọc, xác đònh được phần diện tích
lưu vực nước chảy về rãnh.
2 . Yêu cầu khi thiết kế rãnh:
- Tiết diện và độ dốc rãnh phải đảm bảo thoát nước được với lưu lượng tính
toán và kích thước hợp lý, lòng rãnh không phải gia cố bằng những vật liệu đắt
tiền mà có thể sử dụng được những vật liệu tại chỗ.
- Độ dốc của rãnh trong mọi trường hợp phải chọn để tốc độ nước chảy trong

rãnh không nhỏ hơn tốc độ ban đầu làm các hạt phù sa lắng đọng.
- Độ dốc lòng rãnh không được thiết kế < 0.5% trong trường hợp đặc biệt có
thể 0.3% nhưng chiều dài rãnh không được quá 50 m
- Mép đỉnh của rãnh dẫn nước phải cao hơn mực nùc chảy trong rãnh là
0.20m.
3 .Tính toán lưu lượng thiết kế:
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 49


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

- Lưu lượng nước từ lưu vực tụ nước tập trung về rãnh được xác đònh theo
công thức của trường Đại học xây dựng (Sổ tay thiết kế đường ô tô) :
*Đối với các lưu vực nhỏ F ≤ 30Km2:
Qp = 16,67*ap*F*δ* ϕ * α
Trong đó :
F: diện tích lưu vực (km2).
α :hệ số dòng chảy lũ, xác đònh theo Phụ lục 6, phụ thuộc loại đất, diện tích lưu
vực, chiều dày lượng mưa.

δ: hệ số triết giảm do ao, hồ và đầm lầy (bảng 7.2.6)
ϕ : hệ số xác đònh theo bảng 7.2.7

ap: cường độ mưa tính toán (mm/ph) phụ thuộc t c: thời gian hình thành dòng chảy
tính theo công thức:
tc =


18.6* bsd0.4
0.4

f *( I sd0.4 )*(100* msd )

Vì tuyến chọn thiết kế thuộc đòa hình tương đối thuận lợi. Việc thoát nước
rãnh chủ yếu là lượng nước mưa đổ từ mặt đường và phần taluy đào, nên ta chọn
rãnh cấu tạo có kích thước và hình dạng sau:
4. Chọn rãnh hình thang:

V=

1 y
R R × ir
n
B

1

:1

1

:1

h

b


B = 1.2 m; h = 0.6 m; b= 0.4 m
Gia cố rãnh:
Với những đoạn rãnh có độ dốc i = (1÷3)% thì gia cố bằng cách lát cỏ trên lớp
móng lèn chặt .
SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 50


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:TH.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ

Với những đoạn rãnh có độ dốc i = (3÷5)% thì gia cố bằng cách lát đá hộc

SVTH:NGUYỄN THANH SƠN

Trang 51